DE3536319A1 - Abdeckvliesstoff fuer saugfaehige hygienische wegwerfartikel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen weichen hautpflegenden tensidhaltigen Abdeckvliesstoff für saugfähige Hygieneartikel.

Abdeckvliesstoffe dieser Gattung sind bekannt und finden Verwendung bei der Herstellung saugfähiger Wegwerfartikel, beispielsweise Kinder- oder Erwachsenenwindeln, Damenbinden oder dergleichen. Diese bestehen aus einer Saugschicht, die auf der Körper zugeneigten Seite mit einem durchlässigen Material z. B. dem Abdeckvliesstoff und auf der Rückseite mit einem undurchlässigen Material, z. B. einer Kunststoffolie ausgestattet sind.

Die Saugschicht besteht aus bekannten Materialien, die weich, benetzbar und durch ihre Porosität zum Speichern von Flüssigkeiten geeignet sind. Als solche Materialien eignen sich Zellstoffwatte, fein verteilter Zellstoff oder saugfähiges Tissue-Papier. Das durchlässige Abdeckmaterial sorgt durch seine offene Struktur für einen schnellen Abtransport der aufzusaugenden Flüssigkeit.

Als Abdeckmaterialien werden häufig Vliesstoffe verwendet. Der Abdeckvliesstoff sorgt neben der schnellen Entsorgung für eine Isolation der flüssigkeitshaltigen Saugschicht von der Körperoberfläche.

Als Abdeckvliesstoff werden z. B. Zellwollvliesstoffe, die mit einem polymeren Binder gebunden sind, verwendet. Es sind auch bindergebundene Vliesstoffe aus Polyesterfasern geeignet, wobei beide Kategorien von Vliesstoffen üblicherweise größere Mengen von Tensiden enthalten, die in den Dispersionsbindern enthalten und somit gut benetzbar sind. Durch die starke Sättigung der Abdeckvliesstoffe mit Tensiden wird aber der Rücktransport der gespeicherten Flüssigkeit begünstigt. Es sind deshalb auch Vliesstoffe aus synthetischen Fasern oder Filamenten z. B. aus Polypropylen oder Polyestern bekannt, die thermisch gebunden sind. Diese enthalten von der Fertigung her nur wenig Tenside und werden meistens zur Verbesserung ihrer Benetzbarkeit zusätzlich mit weiteren Tensiden ausgerüstet. Derartige Vliesstoffe sind aus der Literatur hinreichend bekannt und z. B. in folgenden Patentschriften beschrieben:

US-PS 37 30 184 und US-PS 38 37 343, die eine vollständige Ausrüstung der Vliesstoffe mit Tensiden beschreiben;

US-PS 38 38 692 in der eine Ausrüstung in diskreten voneinander getrennten Bereichen beschrieben ist;

US-PS 39 34 588 bei der bestimmte für den Abtransport der aufzunehmenden Flüssigkeit vorgesehene Bereiche mit Tensiden behandelt sind;

DE-PS 27 22 860 in der ein vollflächige Ausrüstung der Vliesstoffoberfläche zur Verbesserung der Saugfähigkeit vorgesehen ist.

Es ist möglich, durch die Verwendung geeigneter Tenside die Durchlässigkeit des Abdeckvliesstoffes so zu steuern, daß sowohl ein rascher Abtransport, als auch die erforderliche Isolierung gegen den unerwünschten Rücktransport der Flüssigkeit gewährleistet ist. Es wird aber als großer Nachteil empfunden, daß die Körperoberfläche bei langem Kontakt mit einem feuchten Vliesstoff und unter Umständen sogar bei bloßer Berührung mit einer ausgerüsteten Vliesstoffoberfläche zu Allergien neigt. Besonders nachteilig ist die oft beobachtete, mehr oder weniger starke Mazeration mit allen bekannten Folgen. So kommt es bei einem Teil der Benutzer von Hygieneartikeln zu der gefürchteten Windel-Dermatitis. Nach Angaben eines Berichtes der US-Gesundheitsbehörde gelten 9,7% aller Ärztebesuche von Kindern in den Altergruppen von 0 bis 2 Jahren diesem Problem (Vital and Health Statistic Service 13, Nr. 39 - Department of Health, Education and Welfare - 1978). Nach JACOBS ("Eruptions in the Diaper Area" in Pediatr. Clin. North Am. 25, 209 Jahrgang 1978) handelt es sich dabei vornehmlich um eine durch Kontaktirritation hervorgerufene Dermatitis, wobei als einer der Faktoren die Mazeration durch die Feuchte genannt wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Hautfreundlichkeit tensidhaltiger Abdeckvliesstoffe für hygienische Wegwerfartikel zu verbessern und insbesondere die negativen Einflüsse der feuchten tensidhaltigen Abdeckvliesstoffe auf die Hautoberfläche zu verringern.

Die Aufgabe wird gelöst durch die in den Patentansprüchen wiedergegebene Zusammensetzung und Ausrüstung der tensidhaltigen Abdeckvliesstoffe.

Die Vliesstoffe sind auf der dem Körper zugewandten Oberfläche mit einer die Fasern bedeckenden Avivage versehen, die eine Mischung aus Tensiden, Emulgatoren und Lanolin enthält. Die Lanolinkomponente ist im Hinblick auf die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe der wesentliche Bestandteil der Ausrüstung. Sie erfüllt dabei zwei Funktionen, in dem sie auf der Faseroberfläche adsorbiert wird und gleichzeitig eine verstärkte Entfettung der Haut im feuchten Milieu verhindert. Die Faseroberfläche der Abdeckvliesstoffe wird somit hautfreundlich ausgerüstet. Es ist wichtig, daß das Lanolin mit den Tensiden kombiniert wird. Hierdurch läßt sich die Vliesoberfläche so ausrüsten, daß sie auch hinreichend hydrophil ist wenn Körperexkremente z. B. Urin zu der unterhalb des Vliesstoffes liegenden Saugschicht abtransportiert werden. Dadurch bleibt der Abdeckvliesstoff nach der Entsorgung derart hydrophob, daß ein nennenswerter Rücktransport nicht eintritt.

Es ist bekannt, daß Lanolin in seiner chemischen Zusammensetzung und in seinen physiologischen Eigenschaften von allen natürlichen Grundstoffen dem menschlichen Hautfett am nächsten kommt. Lanolin vermag deshalb das Hautfett funktionell zu ersetzen. Die Haut bleibt geschmeidig bzw. wird geschmeidig gemacht.

Wasserfreies Lanolin ist in verschiedenen kosmetischen Qualitäten erhältlich. Obwohl die Allergierate im Bevölkerungsquerschnitt ca. 5,5 pro Mill. bereits sehr niedrig liegt, gibt es auch speziell raffinierte Produkte aus denen Detergenzien und/oder Pestizidrückstände, die in Spuren vorkommen können, sowie freie Fettsäuren teilweise oder vollständig entfernt sind. Die Allergierate wird dadurch praktisch auf Null reduziert. Das im Handel befindliche "Lanolin DAB 8" besteht aus 68 Tl. Wollwachs, 20 Tl. Wasser und 15 Tl. dickflüssigem Paraffin.

Als Abdeckvliesstoffe eignen sich solche die aus Stapelfasern hergestellt werden, insbesondere aber Spinnvliesstoffe aus Endlosfilamenten. Zweckmäßig bestehen wenigstens 65 Gew.-% der Fasern bzw. Filamente aus Polypropylen. Bei den Spinnvliesstoffen eignen sich insbesondere solche, die nach dem DE-PS 31 51 322 beschriebenen Verfahren hergestellt sind.

Die aus der Mischung aus Lanolin, Emulgatoren und Tensiden bestehende Avivage wird durch Aufsprühen, Foulardieren oder Pflatschen auf den Vliesstoff aufgetragen. Dabei kann sich eine Beschichtung auch von solchen Faseroberflächen ergeben, die keinen unmittelbaren Bestandteil der Oberfläche des Vliesstoffes bilden, und somit eine Verteilung der je m² des Vliesstoffes aufgebrachten Menge auf, absolut gesehen, unterschiedlich große Flächen. Die diesbezüglichen Unterschiede sind aber wegen der geringen Dicke der hier zur Diskussion stehenden Vliesstoffe ohne funktionstechnische Bedeutung. Der Vliesstoff wird dann getrocknet. Die Mischung enthält zweckmäßig 0,08 bis 0,35 g/m² Lanolin. Für die meisten Anwendungszwecke hat sich eine Menge zwischen 0,15 und 0,25 g/m² des Vliesstoffes als optimal erwiesen.

Die Wirksamkeit des vorgeschlagenen tensid- und lanolinhaltigen Abdeckvliesstoffes wird zweckmäßig nach der folgenden mit "Run-Off-Test" bezeichneten Methode ermittelt.

Run-Off-Test

Das Verfahren beruht auf der Erfassung der austretenden Menge eines synthetischen Urins, der unter definierten Bedingungen auf eine Schicht des zu prüfenden Materials unter einem Winkel von 45° zur Senkrechten auftrifft, wobei das Material mit einer Standardsaugflächenunterlage versehen ist.

Es wird eine 50 ml Bürette mit einem inneren Querschnitt von 1 cm² verwendet. Die Bürette ist durch einen flexiblen Schlauch mit einer Düse aus Plexiglas verbunden, die einen Durchfluß von 40 +/- 2 ml pro Minute sichert. Die Auslaufdüse ist parallel zu der Vliesstoffoberfläche fixiert.

Die Messung wird bei 21°C +/- 2°C und einer Luftfeuchtigkeit von 65% relativ an klimatisierten Proben durchgeführt. Der synthetische Urin wird auf die gleiche Temperatur eingestellt.

Die Standard-Saugflächenunterlage wird auf die Prüfvorrichtung gelegt und mit der zu prüfenden Probe aus dem Abdeckvliesstoff bedeckt. Durch eine leichte Anpressung wird der Kontakt zwischen beiden Lagen hergestellt. Auf dem oberen Teil der zu prüfenden Probe wird die Auslaufdüse angebracht und unter Zeitmessung 30 ml des synthetischen Urins auf die Oberfläche aufgetragen. Die Durchflußgeschwindigkeit beträgt 40 ml +/- 2 ml. Der Flüssigkeitsstrom der zunächst auf die Oberfläche auftrifft wird unterhalb der Meßanordnung durch ein 5-fach gelegtes Filterpapier aufgesaugt.

Nachdem es nach der Anfangsphase zu einer Benetzung kommt, wird die ausströmende Flüssigkeit gänzlich durch die Saugunterlage aufgenommen. Nach Beendigung der Prüfung wird die anfänglich auf das Filterpapier fließende Flüssigkeit durch Differenzwiegen bestimmt.

Der synthetische Urin ist wie folgt zusammengesetzt:
388,00 g Harnstoff
159,08 g Natrium-Chlorid (NaCl)
22,116 g Magnesium Sulfat (MgSO₄ 7H₂O)
12,416 g Calcium Chlorid (CaCl₂ 2H₂O)
39,576 g Kalium Sulfat (K₂SO₄)
 2,00  g Amarant (Naphtholrot)
 1,00  g Isooctylphenolpolyethoxieethanol, mit ca. 40 Ethoxi-Einheiten
18,93  l destilliertes Wasser

Rewet-Test

Diese Methode beruht auf der gravimetrischen Erfassung der Menge an synthetischem Urin, die unter Standardbedingungen von einer saugfähigen Unterlage über den benetzten zu prüfenden Abdeckvliesstoff durch 5-lagiges Filterpapier unter konstanter Belastung in einer vorgegebenen Zeit aufgesaugt wird.

Die Prüfung wird in einem klimatisierten Raum bei 21°C +/- 2°C und bei 65% relativer Feuchtigkeit durchgeführt. Auf einen über der Standard-Saugunterlage verspannten waagerecht angeordneten Abdeckvliesstoff wird mit Hilfe eines Trichters 30 ml des synthetischen Urins, dessen Temperatur auf die Raumtemperatur eingestellt ist, aufgegossen.

Nach dem Aufsaugen der Flüssigkeit wird der Trichter abgenommen und die benetzte Stelle mit einer quadratischen Platte, deren Kantenlänge 100 mm beträgt und die auf der Unterseite mit einer durch Folie abgedeckten Polyurethanschicht gepolstert ist, zugedeckt. Die Platte wird 3 Minuten lang mit einem Gewicht von 3190 g belastet.

Die gepolsterte Platte wird dann entfernt und durch ein 5-lagiges Filterpapier ersetzt, das vorher gewogen wurde. Dann wird die gleiche Fläche von 100 cm² wieder mit dem Gewicht von 3190 g abgedeckt. Nach weiteren 2 Minuten wird die durch das Filterpapier abgesaugte Menge durch Differenzwiegen ermittelt.

Die vorstehend beschriebene Run-Off- und Rewet-Methode wird bei den nachfolgenden Beispielen angewandt.

Beispiel 1

Ein Spinnvliesstoff aus Polypropylen-Fäden, der nach dem in DE-PS 31 51 322 beschriebenen Verfahren hergestellt ist und der ein Flächengewicht von 17 g/m² aufweist, wird durch Aufsprühen mit einer lanolinhaltigen Avivage ausgerüstet. Der Spinnvliesstoff enthält vor dem Aufsprühen keinerlei Ausrüstungen. Der Naßauftrag mit der Avivage beträgt 24,5 g/m². Der ausgerüstete Spinnvliesstoff wird bei einer Temperatur von 80°C getrocknet. Die Avivage wird wie folgt hergestellt.
Phase A:
Phase B:

Phase A und Phase B werden getrennt auf 70 bis 75°C erwärmt. Unter Rühren wird Phase B in Phase A gegossen und die Mischung danach auf Raumtemperatur abgekühlt. Auf diese Weise entsteht eine sehr feine und stabile Emulsion. Phasentrennungen nach längerem Stehen ohne Rühren können durch kurzes Umrühren wieder beseitigt werden.

Der Feststoffauftrag beträgt 0,24 g/m² Lanolin. Der ausgerüstete Abdeckvliesstoff weist einen im Vergleich zu dem gleichen Material ohne Ausrüstung hautsympathischen sehr weichen Griff auf.

Bei der Untersuchung der Trockeneigenschaften ergeben sich folgende Werte:
Run-Off  0,00/0,12/00,17  x = 0,10
Rewet  0,12 g

Das Material eignet sich insbesondere für Kinderwindeln.

Beispiel 2

Ein Spinnvliesstoff aus Polypropylen-Fäden mit einem Flächengewicht von 23 g/m² wird durch Aufsprühen mit einer Lanolin-Avivage behandelt, die wie in Beispiel 1 zusammengesetzt ist, jedoch keine alkalihaltige Seife enthält. Die Avivage ist somit pH-neutral. Sie wird wie folgt angesetzt:

Phase A Phase B Phase C

Die Phasen A und B werden getrennt auf 70 bis 75°C erwärmt, danach wird Phase B portionsweise in die Fettschmelze gerührt. Nach dem Abkühlen unter Rühren wird die Mischung in die Phase C eingegossen. Der pH-Wert beträgt 7,1.

Der Naßauftrag dieser Avivage auf den Abdeckvliesstoff beträgt 23 g/m², wobei sich ein Lanolingehalt des Abdeckvliesstoffes von 0,23 g/m² ergibt.

Der ausgerüstete Spinnvliesstoff weist folgende Meßwerte auf:
Run-Off  0/0,01/0  x = 0,003
Rewet  0,13 g

Beispiel 3

Ein nach dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren hergestellter 17 g/m² schwerer Polypropylen-Spinnvliesstoff wird durch Fouladierung mit einer Avivage versehen und anschließend getrocknet. Die Lanolin-Avivage wird wie folgt erhalten:

Phase A Phase B

Die Phasen A und B werden getrennt auf ca. 70°C erwärmt, dann wird die Phase B in Phase A eingerührt und die Mischung unter Rühren abgekühlt. Wenn die Emulsion ca. 50°C erreicht hat, wird sie ca. 10 Minuten mit einem Ultra-Turrax homogenisiert und danach weiter abgekühlt.

Der Abdeckvliesstoff wird beidseitig mit einem Naßauftrag von 12 g/m² versehen. Es ergibt sich ein Lanolingehalt von 0,48 g/m².

Es werden folgende Meßwerte erhalten:
Run-Off   = 0,13
Rewet  0,10 g

Beispiel 4

Es wird nach den in Beispiel 2 beschriebenen Bedingungen vorgegangen. Die Avivage enthält jedoch einen Anteil Isopropylmyristat. Ester höherer Fettsäuren mit einwertigen Alkoholen haben eine geringe Oberflächenspannung und bilden daher eine dünne Schicht auf der Haut. Sie dringen daher leicht durch die Haut ein und können die Aufnahme des Lanolins erleichtern bzw. beschleunigen. Die Avivage wird wie folgt hergestellt:

Phase A Phase B

Die Herstellung der Emulsion erfolgt nach dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren.

Die Avivage wird durch ein Platschwerk aufgetragen. Der Naßauftrag beträgt 6,3 g/m². Man erhält einen Lanolingehalt von 0,19 g/m². Der Spinnvliesstoff wird anschließend getrocknet. Es ergeben sich folgende Meßwerte:
Run-Off  0,12/0,00/0,13  = 0,08
Rewet  0,11

Claims (4)

1. Weicher hautpflegender tensidhaltiger Abdeckvliesstoff für saugfähige Hygieneartikel, dadurch gekennzeichnet, daß seine Oberfläche mit einer Avivage ausgerüstet ist, die eine Mischung aus Lanolin, Emulgatoren und Tensiden enthält.

2. Abdeckvliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Avivage je m² des Abdeckvlieses 0,08- 0,35 g Lanolin enthält.

3. Abdeckvliesstoff nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus wenigstens 65 Gew.-% Polypropylenfasern besteht.

4. Abdeckvliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Spinnvliesstoff ist, der aus Endlosfilamenten besteht.